Estudio del efecto de los parámetros de soldadura sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión de soldaduras de aceros inoxidables austeníticos y de aceros inoxidables dúplex

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo cuantificar las cantidades de ferrita presentes en el cordón de soldadura y analizar las microestructuras obtenidas en función del calor y el material de aporte mediante soldadura SMAW de aceros inoxidables austeníticos y dúplex, relacionándolos con su dureza y su resistencia a la corrosión por picaduras. Los materiales base empleados fueron el acero inoxidable austenítico AISI 316L y el acero inoxidable dúplex S31803, ampliamente utilizados en la industria petroquímica, alimentaria, de energía y maquinaria. Para lograr el objetivo mencionado, se realizó el depósito de cordones de soldadura empleando dos materiales de aporte y dos calores de aporte diferentes para cada material base, obteniendo ocho condiciones diferentes, cuatro de uniones soldadas austeníticas y cuatro de uniones soldadas dúplex. A partir de los cupones soldados, se extrajeron muestras que fueron caracterizadas mediante microscopía óptica donde se utilizó ataque electroquímico y ataque coloreado para revelar las microestructuras. La resistencia a la corrosión por picaduras se evaluó a través de ensayos de inmersión en cloruro férrico y mediante la técnica electroquímica de polarización cíclica. La medición, predicción y cuantificación de ferrita delta se realizaron empleando la ferritometría, el diagrama WRC-1992 y microscopía óptica a través del software OLYMPUS STREAM® respectivamente. Las propiedades mecánicas se determinaron a través de la microdureza Vickers. Los resultados indican que el calor de aporte no influye significativamente en las cantidades de ferrita presentes en las uniones soldadas tanto en los aceros inoxidables austeníticos como dúplex; en contraste del material de aporte, que a medida que presenta mayores cantidades de elementos alfágenos promueve en mayor proporción la formación de ferrita. El calor de aporte, así como el material de aporte influyen en gran medida en la morfología de las microestructuras obtenidas tanto en uniones soldadas austeníticas como dúplex. Finalmente, se concluye que, la resistencia a la corrosión está íntimamente relacionada a la microestructura y a la cantidad de ferrita presente, donde la presencia de precipitados, interfaces ferrita-austenita e impurezas son los sitios preferenciales para la nucleación de las picaduras disminuyendo la resistencia a la corrosión localizada de la unión soldada. En las uniones soldadas austeníticas, el electrodo UTP 309L® empleando calor de aporte de 1 kJ/mm presentó la mejor resistencia a la corrosión por picaduras y en las uniones soldadas dúplex el electrodo UTP 2209® con un calor de aporte de 1kJ/mm.